葡萄糖及有機(jī)農(nóng)藥的新型電化學(xué)生物傳感研究.pdf

1、生物電化學(xué)傳感器是電化學(xué)與生物學(xué)的交叉與融合，以其高選擇性、高靈敏性、高檢測(cè)分析速度、易于微型化、操作簡(jiǎn)單及便于在線活體監(jiān)測(cè)等特點(diǎn)，在醫(yī)藥工業(yè)、食品檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)以及探究生命體信息傳遞規(guī)律等諸多領(lǐng)域方面均有廣闊的研究應(yīng)用前景，已成為當(dāng)今分析化學(xué)研究領(lǐng)域的前沿與熱點(diǎn)。本論文致力于發(fā)展新型材料固定化技術(shù)，以改善所固定的生物分子的活性、提高生物傳感器的性能及發(fā)展新型研究方法用于生物傳感。我們利用具有良好導(dǎo)電性、生物相容性和能很好地保持酶活性的

2、納米材料用于固載蛋白質(zhì)，構(gòu)建有利于電子轉(zhuǎn)移的生物界面；采用新型酶抑制法用于定量檢測(cè)農(nóng)藥西維因；利用雙酶界面用于葡萄糖傳感。具體的研究工作如下：
　　1.通過(guò)煅燒生物碳材料--龍蝦殼，簡(jiǎn)單有效地一步合成了氮摻雜的多孔碳（N-DPC）納米材料，并將該納米材料用于固載葡萄糖氧化酶（GOD）構(gòu)筑了N-DPC/GOD傳感層，將其運(yùn)用到電化學(xué)葡萄糖傳感器。由于N-DPC納米復(fù)合材料具有較大的比表面積和良好的生物相容性，有利于將GOD分子固載于

3、修飾電極表面，可用于研究酶的直接電子傳輸及葡萄糖的檢測(cè)。該傳感器對(duì)葡萄糖濃度檢測(cè)范圍為0.025 mM-7.0 mM（R=0.9992, n=14），檢測(cè)限為2.5μM。
　　2.我們首先制備AuNPs/MPS/Au修飾電極，該電極表面帶負(fù)電荷，會(huì)對(duì)陰離子探針[Fe(CN)6]3-/4-表現(xiàn)出排斥作用。該電極在乙酰膽堿酯酶（AChE）和氯代乙酰硫代膽堿（ATCl）共同存在下，能生成帶正電的硫代膽堿會(huì)與金納米顆粒通過(guò) Au-S鍵相結(jié)

4、合，使電極表面轉(zhuǎn)變成帶正電荷的狀態(tài)，與陰離子探針[Fe(CN)6]3-/4-表現(xiàn)出良好的信號(hào)反應(yīng)。由于西維因的抑制作用，在西維因的存在下，該電極的電流信號(hào)將有所下降，據(jù)此可定量靈敏的檢測(cè)西維因的含量。線性范圍為0.003-2.00μM，相關(guān)系數(shù)為0.9880，檢測(cè)限為1.0 nM。
　　3.構(gòu)筑了4-amino thiophenol/AuNPs/GOD-HRP/MUA-MCH/Au電極。在含有苯胺和葡萄糖的溶液中，在HRP存在的條

5、件下，GOD催化葡萄糖氧化還原氧氣產(chǎn)生的過(guò)氧化氫能夠催化苯胺發(fā)生聚合，產(chǎn)生聚苯胺薄膜，隨著葡萄糖含量的增加，會(huì)產(chǎn)生更多的過(guò)氧化氫用于在電極表面聚合更大量的聚苯胺，由于產(chǎn)生的聚苯胺作為惰性電子傳質(zhì)阻礙成阻礙陰離子探針[Fe(CN)6]3-/4-與電極表面的電子傳輸伴，因此峰電流逐漸減小。該葡萄糖傳感器能夠在較低的工作電位（0.25 V）下進(jìn)行，減小其他有機(jī)化合物質(zhì)的干擾，因此和人血清葡萄糖共存的尿酸和多巴胺干擾物質(zhì)的干擾可以忽略不計(jì)。該傳